JP5547875B2 - 凝集方法 - Google Patents
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Description
本発明は、工場内の用水処理、排水処理等において、被処理水中の被処理物質（懸濁物質や溶解性有機物等）を凝集させる凝集方法の技術に関する。
例えば、半導体製造工場等で超純水等を洗浄水として使用する場合、洗浄後の洗浄水排水中に含まれる被処理物質（懸濁物質や溶解性有機物等）を無機凝集剤により凝集させ、その後に凝集沈殿、加圧浮上、急速ろ過、膜ろ過等により個液分離させ、一般用水等として再利用する場合がある。この無機凝集剤には、硫酸アルミニウム（以下、硫酸バンドと呼ぶ場合がある）、ポリ塩化アルミニウム（以下、単にＰＡＣと呼ぶ場合がある）等のアルミニウム塩系の無機凝集剤が用いられる。
従来から、ＰＡＣを無機凝集剤に用いる場合、ＰＡＣの塩基度、硫酸イオンの含有率が、ＰＡＣの凝集性能に影響を及ぼすことが知られている。例えば、特許文献１では、ＰＡＣの凝集性能を向上させるために、塩基度の範囲を３０〜８３％とし、硫酸イオンをアルミニウム（Ａｌ２Ｏ３として）に対する重量比で０．０３〜０．７９の範囲で含有させたポリ塩化アルミニウムの無機凝集剤が提案されている。
また、例えば、特許文献２では、ＰＡＣの凝集性能を向上させるために、塩基度の範囲を６０〜７０％とし、硫酸イオンをアルミニウム（Ａｌ２Ｏ３として）に対する重量比で０．３５〜０．６の範囲で含有させたポリ塩化アルミニウムの無機凝集剤が提案されている。
ＰＡＣ中に含有させた硫酸イオンは、ＰＡＣの凝集性能を向上させる反面、ＰＡＣ中の硫酸イオン濃度が高くなると、ＰＡＣの安定性を阻害して、保存時に液の白濁さらにはゲル化等の問題を生ずる。そのため、ＰＡＣ中に含有させる硫酸イオン濃度には限界があり、例えば、特許文献１，２で示す硫酸イオン濃度の範囲を超えると、ＰＡＣの安定性を阻害する虞がある。なお、１９７８年に制定された水道用ポリ塩化アルミニウムの日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ１４７５では、アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３として）含有量の範囲を１０．０〜１１．０％、塩基度の範囲を４５〜６５％、硫酸イオン含有量を３．５％以下に規制している。
ところで、半導体製造工場等で超純水等を洗浄水として使用する場合、洗浄後の洗浄水排水等には、硫酸イオンが１ｍｇ／Ｌ以下しか含まれていない場合がある。また、イオン交換樹脂の再生水等も同様である。このような硫酸イオン濃度が１ｍｇ／Ｌ以下の被処理水に、アルミニウム塩系の無機凝集剤を注入しても、被処理水中の懸濁物質や溶解性有機物等の凝集は良好に行われない。特に、アルミニウム塩系の無機凝集剤としてＰＡＣを用いた場合には、ＰＡＣの種類（様々な範囲の塩基度、硫酸イオンの含有率）、ＰＡＣの注入率（ＰＡＣの使用量）、ｐＨの範囲に関係なく、ほとんど被処理水中の懸濁物質や溶解性有機物等の凝集は起こらない。無機凝集剤として硫酸バンドを用いた場合には、注入率を増やすことにより、被処理水中の懸濁物質や溶解性有機物等の凝集は起こるが、凝集が起こるまでには、極めて多量の硫酸バンドの注入が必要である。
そこで、本発明の目的は、硫酸イオン濃度の低い被処理水（例えば、硫酸イオン濃度が１ｍｇ／Ｌ以下）においても、優れた凝集性を示す凝集方法を提供することにある。
本発明は、アルミニウム塩系の無機凝集剤により、硫酸イオン濃度１ｍｇ／Ｌ以下の被処理水中の被処理物質（懸濁物質や溶解性有機物等）を凝集させる凝集方法であって、前記硫酸イオン濃度１ｍｇ／Ｌ以下の被処理水と前記無機凝集剤とを混合する際に、硫酸又は硫酸塩を添加し、前記被処理水中の硫酸イオンの質量／体積濃度を前記無機凝集剤中のＡｌ２Ｏ３ の質量／体積濃度に対して２倍以上とする。
また、前記凝集方法において、前記無機凝集剤は、ポリ塩化アルミニウム又は硫酸アルミニウムであることが好ましい。
また、前記凝集方法において、前記無機凝集剤が硫酸アルミニウムであり、前記無機凝集剤中のＡｌ２Ｏ３ の質量／体積濃度に対して２倍以上となる被処理水中の硫酸イオンの質量／体積濃度は、前記硫酸アルミニウム中の硫酸イオンの質量／体積濃度と前記硫酸又は前記硫酸塩中の硫酸イオンの質量／体積濃度との和であることが好ましい。
また、前記凝集方法において、前記硫酸塩を添加する際に、アルカリ剤を添加して、被処理水のｐＨを５．０〜９．０の範囲とすることが好ましい。
本発明によれば、硫酸イオン濃度が低い被処理水においても優れた凝集性を示す。
本発明の実施形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
本実施形態の凝集方法は、アルミニウム塩系の無機凝集剤と被処理水とを混合する際に、硫酸又は硫酸塩を添加して、被処理水中の硫酸イオン濃度を無機凝集剤中のＡｌ２Ｏ３濃度に対して２倍以上となるように調整し、被処理水中の懸濁物質や溶解性有機物等の被処理物質を凝集させる方法である。
アルミニウム塩系の無機凝集剤による凝集処理の主な反応機構を説明する。アルミニウム塩を水に加えると、加水分解して、正に荷電したアルミニウムヒドロキソ錯体等の錯体が生じる。一方、被処理水中の懸濁物質等は、一般にその表面が負に荷電し、相互に反発し合い沈殿し難い状態にあるが、その荷電を上記錯体の正荷電により中和することにより、その反発力が減少する。その結果、懸濁物質等の粒子が集合して大きくなり（凝集）、フロックとして成長する。本実施形態では、さらに、硫酸又は硫酸塩を添加して、被処理水中の硫酸イオン濃度を無機凝集剤中のＡｌ２Ｏ３濃度に対して２倍以上となるように調整し、凝集性を向上させているが、このような上記所定以上の硫酸イオン濃度による凝集性向上のメカニズムについては、現在明らかではない。一つの推測としては、硫酸イオンの存在により、アルミニウム塩の加水分解が促進されて、凝集性が向上するものと考えられる。
本実施形態のアルミニウム塩系の無機凝集剤としては、例えば、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、高塩基性ポリ塩化アルミニウム（ＢＡＣ）、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム（硫酸バンド）等が挙げられる。但し、被処理水中の懸濁物質や溶解性有機物等を凝集させることができるアルミニウム塩系の無機凝集剤であれば、上記に制限されるものではない。アルミニウム塩系の無機凝集剤として、凝集ｐＨ範囲（懸濁物質等が凝集する時の被処理水中のｐＨ範囲）が広い点、大きなフロックを生成することができる点、被処理水の濁度を効率的に低下させることができる点等で、ポリ塩化アルミニウムを用いることが好ましい。また、高水温、高アルカリ度の被処理水、塩類を多く含む被処理水に対する凝集性の点で、硫酸アルミニウムをアルミニウム塩系の無機凝集剤として用いることが好ましい。
また、ＰＡＣを無機凝集剤として用いる場合には、凝集性を向上させるため、ＰＡＣ中に硫酸イオンを含有させてもよい。ＰＡＣの塩基度等にもよるが、ＰＡＣ中に存在する硫酸イオンの濃度が所定量を超えると、白濁、ゲル化等が生じ、ＰＡＣの保存安定性が阻害される場合がある。ＰＡＣ中の硫酸イオン濃度は、ＰＡＣの保存安定性が阻害されない範囲であれば特に制限されるものではないが、例えば、ＰＡＣ中の硫酸イオン濃度は、ＰＡＣ中のＡｌ２Ｏ３濃度に対して０．６倍以下であることが好ましい。ＰＡＣ中の硫酸イオン濃度がＡｌ２Ｏ３濃度に対して０．６倍を超えるとＰＡＣの保存安定性を阻害する虞がある。
本実施形態において、硫酸又は硫酸塩を添加した被処理水中の硫酸イオン濃度は、アルミニウム塩系の無機凝集剤中のＡｌ２Ｏ３濃度に対して２倍以上（以下、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３が２以上と表す場合がある）であればよい。アルミニウム塩系の無機凝集剤として硫酸アルミニウムを使用する場合、被処理水中の硫酸イオン濃度は、添加した硫酸又は硫酸塩の硫酸イオン濃度と硫酸アルミニウムの硫酸イオン濃度との和であり、当該硫酸イオン濃度が、アルミニウム塩系の無機凝集剤中のＡｌ２Ｏ３濃度に対して２倍以上であればよい。ここで、Ａｌ２Ｏ３濃度とは、アルミニウム塩系の無機凝集剤中のＡｌ２Ｏ３に換算したアルミニウム濃度を云う。本実施形態では、被処理水とアルミニウム塩系の無機凝集剤とを混合させる際に、硫酸又は硫酸塩を添加するため、被処理水中の硫酸イオン濃度をＡｌ２Ｏ３濃度に対して２倍以上としても、凝集時にＰＡＣが白濁したり、ゲル化することはない。また、硫酸又は硫酸塩の添加量を増やして被処理水中の硫酸イオン濃度を増加させることにより、アルミニウム塩系の無機凝集剤の使用量（注入率ｍｇ／Ｌ）を抑えても、良好な凝集性を得ることができる。その結果、凝集処理のコストを低減させることができる。例えば、被処理水とアルミニウム塩系の無機凝集剤とを混合する際に、硫酸又は硫酸塩を添加して、被処理水中の硫酸イオン濃度をアルミニウム塩系の無機凝集剤中のＡｌ２Ｏ３濃度に対して５倍以上（ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３が５以上）に調整することが好ましく、１０倍以上（ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３が１０以上）に調整することがより好ましい。本実施形態に用いられる硫酸塩は、特に制限されるものではないが、例えば、硫酸ナトリウム等が挙げられる。なお、従来から、被処理水中の粘度成分、重金属、フミン成分等の有機物の凝集処理において、凝集剤を添加した後、硫酸を添加するものがある。しかし、このような硫酸添加は、ｐＨ調整を目的とするものであって、添加した硫酸イオンの濃度（ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３）は本実施形態の硫酸イオン濃度（ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３）より著しく低いものである。
また、本実施形態では、凝集性を向上させることができる点で、硫酸又は硫酸塩を添加する際に、アルカリ剤を添加して、被処理水のｐＨを５．０〜９．０の範囲に調整することが好ましく、被処理水のｐＨを６．０〜８．０の範囲に調整することがより好ましい。アルカリ剤の具体的な例は、水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）、水酸化カルシウム（消石灰）、炭酸ナトリウム（炭酸ソーダ）、炭酸カルシウム等が挙げられる。
本実施形態の凝集方法において処理対象となる被処理水は、一般的にアルミニウム塩系の無機凝集剤にて凝集処理が可能な被処理水であり、例えば、各種工場内の排水、下水道汚濁廃水および土木廃水、さらには湖、沼、池、河川などの自然水等が挙げられる。特に、硫酸イオン濃度１ｍｇ／Ｌ以下の被処理水（凝集処理を行う前の被処理水）を本実施形態の凝集方法に適用することにより、効果的に被処理水中の被処理物質（懸濁物質、溶解性有機物等）を凝集させることができる。例えば、半導体製造工場等で使用される洗浄水には、純水や超純水が使用されており、洗浄後の洗浄水排水等は、アルミニウム塩系の無機凝集剤にて凝集処理されて、一般用水として再利用される場合がある。このような洗浄水排水等は、硫酸イオン濃度が１ｍｇ／Ｌ以下となる場合があり、本実施形態の凝集方法が好適である。また、イオン交換樹脂の再生水等も、硫酸イオン濃度が１ｍｇ／Ｌ以下となる場合があり、本実施形態の凝集方法が好適である。
本実施形態の凝集方法により、凝集処理した処理水は、例えば、凝集沈殿、加圧浮上、急速ろ過、膜ろ過等により個液分離させ、一般用水等として再利用される。
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
下記表１に示す水質を有する被処理水に、凝集剤としてのＰＡＣ（多木化学社製）を注入率２０ｍｇ／Ｌとなるように注入（添加）するとともに、硫酸を表２に示すＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率となるように注入（添加）した。ＳＯ４濃度は、硫酸を添加した被処理水中の硫酸イオン濃度であり、Ａｌ２Ｏ３濃度は、ＰＡＣ中のＡｌ２Ｏ３に換算したアルミニウム濃度である。また、硫酸を注入する際に、塩酸を添加した（硫酸及び塩酸の注入率の和が８０ｍｇ／Ｌ）。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．５に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテストは、室温（約２０℃）で行った。ジャーテストによる凝集条件は、１２０ｒｐｍで３分間の急速攪拌、４０ｒｐｍで１０分間の緩速攪拌、１０分間の静置とした。静置後の上澄水を採取し、上澄水濁度を測定した。なお、上水試験方法２００１年度版（日本水道協会発行）にしたがって、上澄水濁度を測定した。表２に、ＰＡＣ注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後の被処理水のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
下記表１に示す水質を有する被処理水に、凝集剤としてのＰＡＣ（多木化学社製）を注入率２０ｍｇ／Ｌとなるように注入（添加）するとともに、硫酸を表２に示すＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率となるように注入（添加）した。ＳＯ４濃度は、硫酸を添加した被処理水中の硫酸イオン濃度であり、Ａｌ２Ｏ３濃度は、ＰＡＣ中のＡｌ２Ｏ３に換算したアルミニウム濃度である。また、硫酸を注入する際に、塩酸を添加した（硫酸及び塩酸の注入率の和が８０ｍｇ／Ｌ）。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．５に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテストは、室温（約２０℃）で行った。ジャーテストによる凝集条件は、１２０ｒｐｍで３分間の急速攪拌、４０ｒｐｍで１０分間の緩速攪拌、１０分間の静置とした。静置後の上澄水を採取し、上澄水濁度を測定した。なお、上水試験方法２００１年度版（日本水道協会発行）にしたがって、上澄水濁度を測定した。表２に、ＰＡＣ注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後の被処理水のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
（比較例１）
下記表１に示す水質を有する被処理水に、凝集剤としてのＰＡＣを注入率２０ｍｇ／Ｌとなるように注入し、塩酸を添加した（塩酸の注入率８０ｍｇ／Ｌ）。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．５に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。
下記表１に示す水質を有する被処理水に、凝集剤としてのＰＡＣを注入率２０ｍｇ／Ｌとなるように注入し、塩酸を添加した（塩酸の注入率８０ｍｇ／Ｌ）。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．５に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。
図１は、実施例１及び比較例１の上澄水濁度を示す図である。図１の横軸は、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率であり、縦軸は上澄水濁度（被処理水の濁度）である。上澄水濁度の値が小さいほど、凝集性が高いことを示している。図１に示すように、低硫酸イオン濃度（０．１ｍｇ／Ｌ未満）の被処理水にＰＡＣのみを注入した比較例１（ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率が０）では、被処理水の濁度は低下しなかった。また、濁度の結果から、懸濁物質はほとんど凝集していないと云える。これに対し、実施例１のように、硫酸を添加してＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率を２以上（被処理水中の硫酸イオン濃度がＰＡＣ中のＡｌ２Ｏ３濃度に対して２倍以上）に調整することによって、被処理水の濁度を低下させることができた。また、ＰＡＣの注入率が一定であれば、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率を増加させることによって、被処理水の濁度をより低下させ、良好な凝集性が得られることがわかった。好ましくはＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率が５以上、より好ましくはＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率が１０以上となるように硫酸を添加し、被処理水の凝集処理を行うことがよい。
（比較例２）
表１に示す水質を有する被処理水に、表３に示す注入率となるようにＰＡＣを注入し、塩酸を添加した。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．４〜６．６に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。表３に、ＰＡＣの注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後の被処理水のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
表１に示す水質を有する被処理水に、表３に示す注入率となるようにＰＡＣを注入し、塩酸を添加した。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．４〜６．６に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。表３に、ＰＡＣの注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後の被処理水のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
表３の結果から判るように、低硫酸イオン濃度の被処理水にＰＡＣのみを注入しただけでは、ＰＡＣの注入率を増加させても、被処理水の濁度は低下しなかった。また、濁度の値から、懸濁物質はほとんど凝集していないと云える。
（実施例２）
表１に示す水質を有する被処理水に、凝集剤としてのＰＡＣを注入率３０ｍｇ／Ｌとなるように注入するとともに、硫酸を表４に示すＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率となるように添加した（硫酸の注入率は、４０，６０，８０，１００ｍｇ／Ｌ）。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．４〜６．６に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。表４に、ＰＡＣ注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
表１に示す水質を有する被処理水に、凝集剤としてのＰＡＣを注入率３０ｍｇ／Ｌとなるように注入するとともに、硫酸を表４に示すＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率となるように添加した（硫酸の注入率は、４０，６０，８０，１００ｍｇ／Ｌ）。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．４〜６．６に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。表４に、ＰＡＣ注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
表４の結果から、ＰＡＣの注入率が一定であれば、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率を増加させることによって、被処理水の濁度をより低下させ、良好な凝集性が得られることがわかった。特に、被処理水の濁度を１以下に低下させることができ、優れた凝集性が得られる点で、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率が２７以上となるように硫酸を添加することが好ましい。
（実施例３）
表１に示す水質を有する被処理水に、ＰＡＣを表５に示す注入率となるように注入するとともに、硫酸を表５に示すＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率となるように注入した。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．４〜６．６に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。表５に、ＰＡＣ注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
表１に示す水質を有する被処理水に、ＰＡＣを表５に示す注入率となるように注入するとともに、硫酸を表５に示すＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率となるように注入した。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．４〜６．６に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。表５に、ＰＡＣ注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
表５の結果から、ＰＡＣの注入率を減少させても、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率を高くすれば、被処理水の濁度を低下させ、良好な凝集性が得られることがわかった。ＰＡＣの注入率を減少させても、良好な凝集性が得られれば、凝集処理に掛かるコストを低下させることが可能となる。また、表５の結果から、特に、被処理水の濁度を１以下に低下させることができ、優れた凝集性が得られる点で、ＰＡＣの注入率が３０ｍｇ／Ｌ以上の場合、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率が２７以上、ＰＡＣの注入率が５０ｍｇ／Ｌ以上の場合、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率が１７以上、ＰＡＣの注入率が７０ｍｇ／Ｌ以上の場合、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率が１２以上となるように硫酸を添加することが好ましい。
（実施例４）
表１に示す水質を有する被処理水に、無機凝集剤としての硫酸バンド（多木化学社製）を注入率３０ｍｇ／Ｌとなるように注入するとともに、硫酸を表６に示すＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率となるように注入した。表６に示すＳＯ４濃度は、被処理水に注入した硫酸バンドの硫酸イオン濃度と硫酸の硫酸イオン濃度との和である。また、硫酸を注入する際に、塩酸を添加した（硫酸及び塩酸の注入率の和が８０ｍｇ／Ｌ）。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．４〜６．６に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。表６に、硫酸バンド注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後の被処理水のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
表１に示す水質を有する被処理水に、無機凝集剤としての硫酸バンド（多木化学社製）を注入率３０ｍｇ／Ｌとなるように注入するとともに、硫酸を表６に示すＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率となるように注入した。表６に示すＳＯ４濃度は、被処理水に注入した硫酸バンドの硫酸イオン濃度と硫酸の硫酸イオン濃度との和である。また、硫酸を注入する際に、塩酸を添加した（硫酸及び塩酸の注入率の和が８０ｍｇ／Ｌ）。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．４〜６．６に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。表６に、硫酸バンド注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後の被処理水のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
（比較例３）
表１に示す水質を有する被処理水に、硫酸バンドを注入率３０ｍｇ／Ｌとなるように注入し、塩酸を添加（塩酸の注入率８０ｍｇ／Ｌ）した。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．４〜６．６に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。表７に、硫酸バンド注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後の被処理水のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
表１に示す水質を有する被処理水に、硫酸バンドを注入率３０ｍｇ／Ｌとなるように注入し、塩酸を添加（塩酸の注入率８０ｍｇ／Ｌ）した。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．４〜６．６に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。表７に、硫酸バンド注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後の被処理水のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
表７の結果から、低硫酸イオン濃度の被処理水に硫酸バンドのみを注入しただけでも、ある程度被処理水の濁度を低下させることがわかった。しかし、表６の結果から、硫酸バンドとともに硫酸を注入して、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率を２以上にすることにより、比較例３と同じ硫酸バンドの注入率でも（表６，７を参照）、被処理水の濁度をより低下させ、良好な凝集性が得られることがわかった。
（実施例５）
表１に示す水質を有する被処理水に、硫酸バンドを表８に示す注入率となるように注入するとともに、硫酸を表８に示すＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率となるように注入した。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．４〜６．６に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。表８に、硫酸バンド注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後の被処理水のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
表１に示す水質を有する被処理水に、硫酸バンドを表８に示す注入率となるように注入するとともに、硫酸を表８に示すＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率となるように注入した。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．４〜６．６に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。表８に、硫酸バンド注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後の被処理水のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
（比較例４）
表１に示す水質を有する被処理水に、硫酸バンドを表９に示す注入率となるように注入し、塩酸を添加した。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．４〜６．６に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。表９に、硫酸バンド注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後の被処理水のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
表１に示す水質を有する被処理水に、硫酸バンドを表９に示す注入率となるように注入し、塩酸を添加した。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより６．４〜６．６に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。表９に、硫酸バンド注入率、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率、ｐＨ調整後の被処理水のｐＨ値及びアルカリ度、上澄水濁度をまとめた。
表９の結果から、硫酸バンドの注入率を増加させれば、被処理水の濁度は徐々に低下していくことがわかった。しかし、表８の結果から、硫酸バンド及び硫酸を注入することにより、比較例４と同じ硫酸バンドの注入率でも（表８，９を参照）、被処理水の濁度をより低下させ、良好な凝集性が得られることがわかった。特に、被処理水の濁度を１度以下に低下させることができ、優れた凝集性が得られる点で、硫酸バンドの注入率が３０ｍｇ／Ｌ以上の場合、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率が３５以上、硫酸バンドの注入率が５０ｍｇ／Ｌ以上の場合、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率が２２以上、硫酸バンドの注入率が７０ｍｇ／Ｌ以上の場合、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率が１６以上となるように硫酸を添加することが好ましい。
（実施例６）
表１に示す水質を有する被処理水に、ＰＡＣを注入率３０ｍｇ／Ｌとなるように注入するとともに、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率が２６．９５となるように硫酸を注入した（硫酸の注入率８０ｍｇ／Ｌ）。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより、４．０，４．５，５．０，５．５，６．０，６．５，７．０，７．５，８．０，８．５，９．０，９．５，１０．０，１０．５，１１．０に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。
表１に示す水質を有する被処理水に、ＰＡＣを注入率３０ｍｇ／Ｌとなるように注入するとともに、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３濃度比率が２６．９５となるように硫酸を注入した（硫酸の注入率８０ｍｇ／Ｌ）。その後、被処理水のｐＨを苛性ソーダにより、４．０，４．５，５．０，５．５，６．０，６．５，７．０，７．５，８．０，８．５，９．０，９．５，１０．０，１０．５，１１．０に調整し、ジャーテストを行った。ジャーテスト及びジャーテスト後の上澄水濁度は、実施例１と同様の条件及び試験法で行った。
図２は、ｐＨ調整した被処理水の各種ｐＨ値と上澄水濁度との関係を示す図である。図２に示すように、被処理水のｐＨ値によって、ジャーテスト後の被処理水の濁度に差がみられた。被処理水の濁度を低下させ、良好な凝集効果等が得られる点で、アルカリ剤により、被処理水のｐＨ値をｐＨ５．０〜９．０の範囲に調整することが好ましく、６．０〜８．０の範囲に調整することがより好ましい。
Claims (4)
- アルミニウム塩系の無機凝集剤により、硫酸イオン濃度１ｍｇ／Ｌ以下の被処理水中の被処理物質を凝集させる凝集方法であって、
前記硫酸イオン濃度１ｍｇ／Ｌ以下の被処理水と前記無機凝集剤とを混合する際に、硫酸又は硫酸塩を添加し、前記被処理水中の硫酸イオンの質量／体積濃度を前記無機凝集剤中のＡｌ２Ｏ３の質量／体積濃度に対して２倍以上とすることを特徴とする凝集方法。 - 請求項１記載の凝集方法であって、前記無機凝集剤が硫酸アルミニウムであり、前記無機凝集剤中のＡｌ２Ｏ３の質量／体積濃度に対して２倍以上となる被処理水中の硫酸イオンの質量／体積濃度は、前記硫酸アルミニウム中の硫酸イオンの質量／体積濃度と前記硫酸又は前記硫酸塩中の硫酸イオンの質量／体積濃度との和であることを特徴とする凝集方法。
- 請求項１又は２記載の凝集方法であって、前記硫酸又は前記硫酸塩を添加する際に、アルカリ剤を添加して、被処理水のｐＨを５．０〜９．０の範囲とすることを特徴とする凝集方法。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載の凝集方法であって、前記被処理水は超純水を洗浄水として使用した洗浄後の洗浄水排水であることを特徴とする凝集方法。
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